探析快速轨道直流牵引供电系统横联双边运行方式

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1、探析快速轨道直流牵引供电系统横联双边运行方式　　摘要：直流牵引供电系统运行方式会影响系统的节能指标、故障自救能力、牵引变电所布点、变电所接线、牵引网系统设计方案等。针对工程中遇到的问题，本文从节省建设投资、节能等角度提出横联双边运行方式，供设计人员参考。关键词：快速轨道交通；直流牵引供电；运行方式；双边横联中图分类号：U213文献标识码：A引言城市轨道交通供电系统，担负着为电动列车和各种运营设备提供电能的重要任务。城轨供电系统一般划分为以下几个部分：城网中压系统、牵引供电系统和动力照明系统。其中，牵引供电系统的功能主要是将交流中压电压经降压、整

2、流变成直流1500V或直流750V电压，为电动列车提供牵引供电。一、直流牵引供电系统的运行方式及构成8直流牵引供电系统的运行方式在很大程度上会影响直流牵引供电系统的节能指标、故障自救能力、牵引变电所的布点、变电所的接线、牵引网系统的设计方案等。下面将结合长春快速轨道交通三期工程直流牵引供电系统的构成方式、主接线等内容，对直流牵引供电系统的横联双边运行方式进行分析。目前，城市轨道交通工程中的直流牵引变电所的主接线主要采用单母线系统，牵引供电系统构成如图1所示。图1牵引供电系统构成直流牵引供电系统通过沿线路分布的牵引变电所向牵引网供电，全线直流牵引

3、供电系统如图2所示。图2直流牵引供电系统二、传统方式运行方式分析直流牵引系统按照备用母线、上下行纵联柜设置及各相邻牵引变电站之间的关系，可以分为正常、非正常和应急三种运行方式。（一）、正常运行方式牵引变电所向牵引网的供电方式有单边供电、双边供电和上下行并联供电三种。单边供电方式结构简单,但供电可靠性不高;双边供电能够有效提高牵引网网压、可靠性好,但是结构复杂,而且继电保护装置的计算和整定较为复杂;上下行并联供电是将上下行接触轨并联,牵引网网压的波动性更小、电流分布也更合理,但是当一个变电所发生故障解列时运行比较复杂。图3所示为正常运行方式。图3

4、牵引供电系统正常运行方式8（二）、应急运行方式应急运行方式包括大双边和越区供电两种。正常工作状态下，接触轨由两个相邻牵引变电所构成双边供电方式。如果相邻的两个牵引变电站发生严重故障（如全站失压）不能向接触轨供电时，这两个故障变电站之间的牵引供电区间就会失去供电，继而造成全线路停止运行。此时可以采取应急方式，通过纵联柜或故障牵引变电站的直流750母线，将邻近有电接触轨的电送到无电的牵引区间，这种方式称为越区供电。实现越区供电有以下两种方式：1、利用直流母线构成越区供电该方式要求具备如下条件：变电站退出运行时，其直流母线、上下行4路，馈出开关、上网

5、柜及二次回路完好且能，如图4所示。这种方式的优点是简单方便，容易实现；一旦故障涉及到故障变电所的直流母线或馈线开关时都不再适用。2、利用纵联柜构成越区供电当变电所故障时，利用纵联柜构成越区供电，使相邻两个变电所退出运行时（包括馈出开关或上网柜故障），供电均不会受到影响。如图5所示。这种供电方式的优点是简单方便；缺点是电动隔离开关不能带负荷操作，对线路运行有短时间的影响。8只有一个牵引变电站发生故障或因检修等原因需要退出运行时，可以采用大双边供电方式：将需要退出的变电站的直流馈出开关和上网柜开关分断，将相邻变电站给本站供电分区供电直流馈出开关分断

6、，然后合故障变电站的纵联柜，然后再合相邻站给本站供电分区供电的直流馈出开关，形成大双边供电。对这个大供电区间进行双边供电的两个对应断路器之间必须有联跳关系。图4直流母线构成的越区供电示意图图5纵联柜的构成越区供电示意图三、横联双边运行方式在正常运行方式下，通过卫星路站、102国道站这两座牵引变电所供电，能够满足列车正常运行的需要。当102国道牵引变电所退出、由卫星路向102国道方向单边供电时，为了满足牵引供电压降的要求，工程在车场站末端设置了上、下行接触网之间的横向联络开关DC。此时，卫星路牵引变电所的主接线如图6所示。图6卫星路牵引变电所主接

7、线在102国道站牵引变电所退出运行时，相当于由卫星路的DF3、DF48这两个馈出开关同时为列车供电。，将上述这种非常规单边供电方式称为横联双边运行方式，其实际接线形式为单电源点向用电负荷提供双路并联电源。采用横联双边运行方式，在轻轨三期工程中节省变电所设备投资约800万元、土建投资约500万元。（一）、横联双边运行方式的缺点1、上、下行接触网相互贯通，会扩大事故的影响范围。由于横联开关的存在，当某个区间的上、下行开关均退出运行时，可通过远程调度将横联开关退出，此时的牵引供电系统可以恢复向非故障侧牵引网的送电，从而减小事故的影响范围。2、采取这种

8、运行方式，增加了继电保护的复杂性。上面分析了横联开关应用在端头牵引变电所时继电保护的实现方式，当横联开关应用在正线时，由于电源点较端头变电所增加了一倍